JP2008238518A - 液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡が流路に滞留することなく液体の流れをスムースにできる液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】連通流路３８に流れる液体の流れ方向に対して、ノズルプレート１との固着部分までの流路断面積が漸減するようにテーパ部ＴＰを形成する。このようにテーパ部ＴＰを形成することによって、連通流路３８を流れる液体に気泡が混入しても、クリーニング動作によって高い確率で液体噴射ヘッド３０外へ排出することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッド、及び液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関する。

従来から、例えば機能液やインクなどといった液体を紙やガラス基板などといった対象物に噴射し、所定の図柄や画像を形成する液体噴射装置が存在する。このような装置では、例えば液体としてのインクが流れる流路の途中に圧力室を設け、圧力室のインクに圧電素子の電歪性を利用して圧力を加えることによって、流路の最後端に位置するノズルからインクをインク滴として噴射する液体噴射ヘッドが用いられている。

このような液体噴射ヘッドでは、圧力が加えられた圧力室のインクをノズルに導くために、圧力室とノズルとの間を連通するための連通流路が形成されている。そして、この連通流路をインクがスムースに流れることによって、加えられた圧力に応じた量のインク滴がノズルから噴射されるのである。

ところで、圧力室では、圧電素子による加圧に伴って発生するインクの振動に起因して気泡が発生したり、温度変化による飽和蒸気圧の変動などに起因して気泡が発生したりしてインク中に気泡が存在する場合がある。このような場合、存在するインク中の気泡がノズルに流入すると、加えられた圧力に応じた量のインク滴が噴出しない噴出不良が発生する虞がある。

そこで、この虞を解消する技術として、連通流路を形成する流路形成部材において、通孔の内径をノズル開口側の部材ほど小さくすることが特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された技術によれば、流路形成部材間に段差を形成し、この段差によってインク中に存在する気泡を流路に侵入し難くして、インクが正しく噴射できるようにするものである。すなわち、形成した段差に気泡を留めようとするものである。

特開平６−２３４２１８号公報

しかしながら、このような特許文献１に開示した技術を用いても、気泡が継続して発生することによって段差に留まる気泡の量が蓄積され、気泡が次第に大きくなると段差を乗り越えて離脱し、流路に沿って流れて結局ノズルに流入してしまう虞がある。そして、同じく特許文献１において、ノズル開口部と連通流路との間に存在する段差（図１、符号３１と符号２２参照）においてインクの流れが滞ることから、この段差部分に離脱した気泡が滞留してしまうことになる。この結果、ノズルに流入するインクの流れを滞留した気泡が阻害するという課題がある。さらに滞留した気泡がノズルの開口部を覆ってしまい、インク滴がノズルから噴出することができないという虞もある。

本発明は、このような課題を解決するために行われたもので、気泡が流路に滞留することなく液体の流れをスムースにできる液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、前記液体の流路となるノズルが穿設されたノズルプレートと、前記ノズルプレートに固着され、前記ノズルの開口部に連通し前記液体の流路となる連通流路を形成する流路形成部材と、を少なくとも備え、前記流路形成部材は、前記液体の噴射に伴って発生する前記液体の流れ方向において、前記連通流路の流路断面積が、前記ノズルプレートとの固着部分に近づくにつれて漸減するように、前記連通流路を形成することを特徴とする。

この構成によれば、ノズル開口部に向かって流路途中に段差を生ずることなく流路断面積が漸減することから、ノズル開口部に向かって流速が次第に速くなる。この結果、連通流路の流路断面における外周部分においても流れが滞ることなく速く流れることから、気泡が留まる確率が低くなり液体の流れをスムースすることが可能である。

ここで、前記流路形成部材は、前記連通流路のうちの少なくとも一部に、テーパ部を形成することによって前記連通流路の流路断面積を漸減することとしてもよい。

テーパは段差を生ずることなく連続的に変化する形状を形成するものであることから、テーパ部を連通流路に形成することによって、連通流路に段差を生じさせることなく流路断面積を容易に漸減することができる。

また、本発明の液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成部材は、前記ノズルプレートとの固着部分から前記テーパ部を形成することとしてもよい。

こうすれば、連通流路において、ノズルプレートの固着部分での液体の流速がほぼ最速になるようにテーパ部を形成することができるので、気泡が留まる確率が低くなり液体の流れをスムースすることが可能である。

あるいは、本発明の液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成部材は、前記ノズルプレートとの固着部分から所定の範囲内においては前記テーパ部を形成しないことが好ましい。

こうすれば、連通流路を形成する際に、ノズルプレートとの固着部分における流路形成部材の流路断面形状の形成バラツキ（後述する）を抑制することができる。この結果、流路形成部材とノズルプレートとの固着部分において、ノズルプレートのノズル開口部と流路形成部材が形成する連通流路との段差のバラツキが抑制され、液体が安定して流れることが期待できる。

また本発明の液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成部材は、前記連通流路に流れる前記液体の粘度に応じたテーパ角を有するテーパ部を形成することとしてもよい。

通常、液体の粘度が異なると、連通流路に流れる液体の流れ方が異なる。特に連通流路壁面における流速は粘度が高くなると遅くなることが知られている。そこで、液体の粘度に応じたテーパ角を有するテーパ部を形成すれば、粘度に応じた流速を設定することができるので、気泡が留まる確率が低くなり液体の流れをスムースすることが可能である。

あるいは、本発明の液体噴射ヘッドにおいて、前記ノズル内には所定のテーパ角を有するテーパ部が形成され、前記連通流路に形成されたテーパ部は、前記ノズル内に形成されたテーパ部と略同一の前記テーパ角を有することとしてもよい。

この構成によれば、連通流路に形成されたテーパ角と、ノズル内に形成されたテーパ角が同じであることから、液体の流速の増加割合が同じになる。従って、連通流路からノズルに流れる液体の増速割合が変化しないので、液体が流路をスムースに流れる確率が高くなる。

さらに、本発明の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置としてもよい。

上述した機能構成を有する液体噴射ヘッドを具備した液体噴射装置は、圧力発生室に印加した圧力に応じた量の液体を正しく噴射できるので、例えば機能液やインクなどといった液体を、紙やガラス基板などといった被噴射対象物に噴射し、所定の図柄や画像を正しく形成することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図１を用いて説明する。図１は本発明の液体噴射ヘッドを具備した液体噴射装置の一例となるインクジェットプリンタ１０について、その概略構造を示したものである。このインクジェットプリンタ１０は、液体としてのＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色インクが収納されたインクカートリッジ１１〜１４がキャリッジ２０に装着され、キャリッジ２０の図面裏側に設けられた液体噴射ヘッド３０からインク滴を噴射して、印刷用紙２５に所定の画像等を印刷するものである。

キャリッジ２０は、キャリッジベルト４１に固定され、キャリッジベルト４１がキャリッジモータ４０によって駆動されるのに伴って、フレーム１７に固定されたガイド２１に沿って図面左右方向に移動する。このとき、各色インクを噴射するため液体噴射ヘッド３０に穿設された複数のノズルから、印刷画像に相応した所定量のインク滴が噴射される。また印刷用紙２５は、プラテン２８によって裏面から支持されつつ、フレーム１７に固定された駆動モータ２６により駆動される図示しない紙送りローラーなどによって、図面上下方向に所定量ずつ移動する。こうして、印刷画像に相応した所定量のインク滴が、印刷用紙全体に噴射されることによって画像が正しく形成されるのである。従って、前述したように、インクに気泡が混入していると、所定量のインク滴が噴射されないことが起こり、正しく画像を形成することができないことになる。

そこで、通常インクジェットプリンタ１０では、所定のタイミングで、クリーニングボックス１８の位置にキャリッジ２０を移動し、所定のクリーニング動作を行って連通流路やノズル開口部に滞留した気泡を吸い出し、ノズルをクリーニングすることが行われる。

上述した一連の動作についての主な制御は、フレーム１７に取り付けられたメイン基板５０と、フレキシブル基板４５によって接続され、キャリッジ２０に取り付けられたサブ基板６０によって行われる。

液体噴射ヘッド３０は、本実施形態では各色インク毎に設けられ、後述する金属とセラミックスの板材を積層した構造を有している。そして、図中吹き出し部内に示したように、液体噴射ヘッド３０内には、各インクカートリッジから供給されたインクが９つのノズル（不図示）まで流れるように流路が形成されている。すなわち、インクカートリッジから供給されるインクは、インク供給口３１から流入し、インク補給路となる通孔であるリザーバ３２を通って９つの圧力室３５に供給される。そして、各圧力室３５に設けられた圧電素子７によって圧力室３５内のインクが加圧されると、各ノズルからインクが噴射されるように流路が形成されている。

本実施形態は、このように流路が形成された液体噴射ヘッド３０において、インクの流路形状を工夫し、気泡がインクの流路内に留まりにくくしたものである。つまり、クリーニング動作において気泡が排出されやすくするものである。なお、気泡がインクの流路内に留まりにくくしたことからインク滴が噴射しない不具合の発生頻度を減少し、この結果、クリーニング動作を行う頻度を低減することも期待できる。それでは、この液体噴射ヘッド３０について図２を用いて詳しく説明する。

図２は、液体噴射ヘッド３０に形成された９つの圧力室３５のうちの１つに着目し、その詳細構造を示したものである。図２上側は、図１の吹き出し部に示したものと同じ方向から見た図であって、液体噴射ヘッド３０における１つの圧力室３５の構造を示す平面図であり、液体噴射ヘッド３０に形成されたインクの流路を示している。図２下側は、その平面図におけるＡＡ断面を示す断面図である。なお、平面図では振動板６は不図示であり、また圧電素子７は想像線（二点鎖線）で図示されている。もとより、本実施形態では総ての流路がこのように形成されている。

断面図に示したように、液体噴射ヘッド３０は、それぞれ金属板（本実施形態ではステンレス鋼板）からなるノズルプレート１、スペーサ部材２、インク供給部材３と、それぞれセラミック板（本実施形態ではジルコニア板）からなる蓋部材４、スペーサ部材５、振動板６とが、接着剤や溶着等によって一体に積層されて形成されている。

また、振動板６の表面（図面上側）には、図示するように圧力室３５のインクを加圧するための圧電素子７が貼り付けられている。圧電素子７は、圧力室３５の幅よりも狭い幅で、圧力室３５の長手方向に長い形状を有するＰＺＴ（登録商標）等の電歪特性を有する圧電材料の薄板からなり、電圧を印加すると幅方向において湾曲するように構成されている。そして、図示しない電極が圧電素子７に接続形成され、所定の駆動信号が電極に印加されることによって圧電素子７が湾曲し、もって振動板６を変形させて圧力室３５のインクを加圧する。

なお、本実施形態では、各部材の全体の形状や、各部材の具体的な積層方法、および各部材に形成する通孔（後述する）の形成方法については、上述した特許文献１において開示されている形成方法と基本的に同じであるものとする。従って、各部材の積層方法や、後述する各部材に形成する通孔の具体的な形成方法については周知であることから、これらの形成方法についての説明は、ここでは省略する。

次に、インクの流れ方向に沿って、流路がどのように形成されているのかを図２を参照して説明する。インクカートリッジから供給されリザーバ３２に導かれたインクは、まずインク供給部材３に穿設された第１の通孔３３を通り、次に、蓋部材４に穿設された第２の通孔３４を通って圧力室３５に流入する。

圧力室３５は、スペーサ部材５に設けた横長の通孔を、蓋部材４と振動板６とによって覆って形成されており、この圧力室３５に流入したインクは、圧電素子７の駆動に伴って変形する振動板６によって加圧される。

加圧されたインクは、同じく蓋部材４に穿設された第３の通孔３６に流出し、さらにインク供給部材３に形成した第４の通孔３７を通過して、スペーサ部材２に穿設された第５の通孔３８に流入する。そして、インクの流路の最後端となるノズルプレート１に穿設されたノズル開口部３９から、加圧された圧力に応じた量のインクがインク滴として噴射されるのである。なお、圧力室３５のインクは、加圧時にインクの流入側となる第２の通孔３４と第１の通孔３３とを通って、リザーバ３２にも流れ込むが、第１の通孔３３の開口径が小さいため、ノズル開口部３９からのインク滴の噴射に影響を与える程度にまでの圧力の損失はない。

さて本実施形態では、第５の通孔３８がノズル開口部３９に連通する流路であることから、この第５の通孔３８を特に連通流路３８と呼ぶことにする。そして、図示するように、本実施形態では、この連通流路３８に流れる液体の流れ方向に対して、ノズルプレート１との固着部分までの流路断面積が漸減するようにテーパ部ＴＰを形成する。このようにテーパ部ＴＰを形成することによって、連通流路３８を流れる液体に気泡が混入しても、前述したノズルのクリーニング動作によって気泡を液体噴射ヘッド３０外へ高い確率で排出することができるようにするのである。これを、図３を用いて説明する。

図３（ａ）は、連通流路３８にテーパ部を形成しない場合においてインクの流れ方を示し、図３（ｂ）は、連通流路３８にテーパ部を形成した場合においてインクの流れ方を示した模式図である。連通流路３８にテーパ部を形成しない場合は、図３（ａ）に示したように、スペーサ部材２とノズルプレート１との間に存在する流路段差において、インクの流れを示す流線（図中矢印）が、この段差部分において折れ曲がる。このため、インクの流れが滞る状態になってしまう。この結果、インク中に存在する気泡は、この段差部分に滞留し、クリーニング動作を行ってもノズル開口部３９から容易に排出されないことになる。また、図示しないが、ノズルプレート１とスペーサ部材２との固着面に存在する接着剤に起因して、この段差部分には気泡が留まり易くなってもいる。

しかして、連通流路にテーパ部を形成すると、図３（ｂ）に示したように、インクの流れを示す流線（図中矢印）が示すように、インクは流路断面の外周部分に相当する流路壁面に沿って折れ曲がることなく流れる。また、流路断面積が漸次減少するためインクの流速が加速する状態で流れることになる。また、同時に、スペーサ部材２とノズルプレート１とに存在する流路の段差部分も少なくなることから、インク中に存在する気泡は、接着剤が存在していてもこの段差部分に滞留することなく、クリーニング動作によってノズル開口部３９から液体噴射ヘッド外へ排出される確率が高くなる。

ちなみに、図３（ｂ）において、連通流路径が直径約１２５μｍ、ノズル径が直径約４５μｍの条件で、テーパ径が直径約７５μｍ、テーパ高さが約４０μｍのテーパ部を形成し、実際に通常使用されるインクを流動したところ、インクがスムースに流れることが確認された。従って、本実施形態の如く、連通流路３８にテーパ部を形成することによって、気泡が滞ることなく排出できる流路を形成できる。なお、形成するテーパ部の形状（テーパ径とテーパ高さ）は、実際に使用するインクや、実際に形成される連通流路の直径、およびノズル径などといった流路形状に応じて実験等によって求めた最適な値とすることが好ましい。

以上説明したように、本実施形態の液体噴射ヘッド３０によれば、連通流路３８の流路断面積が、ノズルプレート１との固着部分に近づくにつれて漸減するように、連通流路３８にテーパ部を形成することによって、ノズル開口部３９に向かってインクの流速を次第に速くすることができる。この結果、気泡が流路に滞留することなくインクがスムーズに流れる液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置を提供することができる。

以上、本発明について、一実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下変形例を挙げて説明する。

（第１変形例）
上記実施形態では、スペーサ部材２に形成した連通流路の流路断面積が、ノズルプレート１との固着部分に近づくにつれて漸減するように、連通流路にテーパ部を形成することとしたが、ノズルプレート１との固着部分においてはスペーサ部材２にテーパ部を形成しないこととしてもよい。こうすれば、連通流路である第５の通孔３８を形成する際、ノズルプレート１との固着部分における流路断面形状の形成バラツキを抑制することができる。この結果、スペーサ部材２とノズルプレート１との固着部分において、ノズルプレート１のノズル開口部３９と第５の通孔３８との間における段差のバラツキが抑制され、液体が安定して流れることが期待できる。

本変形例を図４を用いて説明する。図４は、スペーサ部材２に第５の通孔３８を形成する形成方法を示したものである。図４（ａ）は、先端がテーパ形状を呈するポンチを所定の位置Ｐ１まで押し込むことによって、ノズルプレートとの固着分における流路断面形状が所望の直径ＮＤ１の孔になるようにプレス加工した状態を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）に対して同じポンチが、Ｐ１よりも深い位置（図面下方向）である位置Ｐ２まで押し込まれ、ノズルプレートとの固着分における流路断面形状が、直径ＮＤ１よりも大きい直径ＮＤ２の孔になった状態を示している。もとより、図示しないが、Ｐ１よりも浅い位置（図面上方向）であれば、ノズルプレートとの固着部分における流路断面形状は、直径ＮＤ１よりも小さい直径の孔になる。

プレス加工においては通常押し込み量にバラツキが生ずる。このため、図４（ａ），（ｂ）にて説明したように、先端がテーパ形状をしているポンチを用いて、連通流路にテーパ部を形成する場合、このように、ポンチの押し込み量のバラツキＰＢによって、ノズルプレートとの固着分における流路断面形状がバラツクことになってしまう。このため、図２に示したノズル開口部３９と連通流路（第５の通孔）３８との間の段差にバラツキが生じ、その結果、連通流路からノズル開口部に流れるインクの流れ方が安定しないことになる。

そこで、本変形例では、図４（ｃ）に示すように、テーパ形状を先端まで形成せず、先端部分にストレート部分を形成したポンチを用いて、スペーサ部材２をプレス加工することにより第５の通孔３８を形成する。つまり、ノズルプレート１との固着部分においては、テーパ部ではなく、ストレート部を形成するのである。このとき、ストレート部のストレート量がＰＳとなるように予めポンチの押し込み量を決定する。形成するストレート量ＰＳは、ポンチの押し込み量にバラツキＰＢが生じても、ノズルプレート１との固着部分においては、ストレート部が必ず形成される値とすることが好ましい。

このようにプレス加工することによって、スペーサ部材２に形成された流路断面形状は、ポンチの押し込み量にバラツキＰＢが生じても、ノズルプレート１との固着部分においては、ポンチの先端に形成されたストレート部の形状となる。従って、ポンチの先端のストレート部分によって、所望の直径ＮＤ１の孔を、ノズルプレート１との固着部分における流路断面形状として安定して形成することができる。

以上、本変形例によれば、ノズルプレートとの固着部分においては、ストレート部を形成することによって所望の流路断面形状を安定して形成することができる。言い換えれば、ノズルプレートとの固着部分においては、テーパ部を形成しないようにすることによって、ノズルプレートのノズル開口部と流路形成部材が形成する連通流路との段差のバラツキが抑制されることになる。この結果、液体は安定して流れることができるのである。

（第２変形例）
上記実施形態および変形例においては、ノズル開口部３９はストレート形状であるものとして説明したが、ノズル開口部にテーパ部が形成されている場合がある（例えば、特開２００３−１１２４２５号公報）。このような場合、ノズル開口部に形成されたテーパ部のテーパ角と、連通流路に形成したテーパ部のテーパ角を略同じにすることが好ましい。こうすれば、連通流路に形成されたテーパ角と、ノズル内に形成されたテーパ角が同じであることから、液体の流速の増加割合が同じになる。従って、連通流路からノズルに流れる液体の増速割合が不連続にならないので、液体が流路をスムースに流れる確率が高くなる。

本変形例を図５を用いて説明する。図５は、ノズルプレート１と、これに固着されたスペーサ部材２の断面図を示したものである。スペーサ部材２には、上記第１変形例に基づいて形成された第５の通孔３８ａが形成され、ノズルプレート１には、開口部にテーパ部ＴＰＮを形成したノズル開口部３９ａが穿設されている。本変形例では、テーパ角を流路断面の中心線に対する角度として表すこととし、第５の通孔３８ａに形成したテーパ部のテーパ角を、ノズル開口部３９ａに形成されたテーパ部ＴＰＮのテーパ角と略同じテーパ角θに形成する。さらに、好ましくは、図示するように、２つのテーパ部のテーパ面が、一つの直線上に位置するように形成するとよい。

このように第５の通孔３８ａを形成することによって、連通流路を流れるインクは、図中矢印で示したようにテーパ面に沿って連続的に流れる流れ方になり、ノズル開口部３９ａにスムースにインクが流入することになる。この結果、気泡が流路に滞留することなくインクの流れをスムースにできる液体噴射ヘッドを提供することができる。

もとより、２つのテーパ部のテーパ面が、一つの直線上に位置するように形成されなくてもよい。少なくともテーパ角度が略同じであれば、テーパ部におけるインクの流速の増加割合が同じになる。従って、連通流路からノズルに流れるインクの増速割合が凡そ同じになる確率が高いので、インクが流路をスムースに流れる確率が高くなる。

（第３変形例）
上記実施形態および変形例では、ノズルプレート１に穿設したノズルのノズル開口部３９に連通する連通流路３８において、ノズルプレート１との固着部分にテーパ部を形成した。これは、圧力室３５から流出するインクの流出側において、インクの流れをスムースにするものであった。そこで、本変形例では、圧力室３５に流入するインクの流入側において、流路にテーパ部を形成することとしてもよい。本変形例について図６を用いて説明する。

図６は、リザーバ３２からノズル開口部３９までのインクの流路を示す断面図であり、図２に示した上記実施形態の流路断面図において、蓋部材４に形成された第２の通孔３４にテーパ部を形成したものである。テーパ部の形状は、インク供給部材３に形成された第１の通孔３３に近づくにつれて、流路断面積が漸減するように形成されている。すなわち、インクの流れ方向（図中矢印）において、流路断面積が漸増するようにテーパ部が形成されている。

ところで、図２に示したようにインク供給部材３と蓋部材４との間に大きな段差が存在すると、この段差部分においてインクの流れは乱れてスムースに流れないことになる。これは、図３において、インクの流れ方向が逆の方向になった場合と等価であって、上述するように、流路壁面を流れるインクの流線が折れ曲がるためである。従って、このような段差を極力抑えて、流路断面積が漸増するようにテーパ部を形成すれば、第１の通孔３３から圧力室３５に流れるインクはスムースに流れる確率が高くなる。

なお、本変形例では、インク供給部材３が上記実施形態におけるノズルプレート１に相当し、蓋部材４が上記実施形態におけるスペーサ部材２に相当すると考えれば、上記実施形態と同様の構成となる。従って、上記実施形態に、第１変形例および第２変形例を適用したと同様に、本変形例に、第１変形例および第２変形例を適用することも勿論可能である。

（第４変形例）
上記実施形態および変形例では、連通流路を第５の通孔３８とし、この第５の通孔３８にテーパ部を形成することとしたが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、図７に示したように、インク供給部材３に形成した第４の通孔３７と、スペーサ部材２に形成した第５の通孔３８とを連通流路とし、これらの通孔全体でテーパ部ＴＰを形成することとしてもよい。あるいは、蓋部材４に形成した第３の通孔３６を含めて全体でテーパ部を形成することとしてもよい。

前述した第２変形例のように、ノズルプレート１に穿設されたノズル開口部３９にテーパ部が形成されている場合、形成されたテーパ部のテーパ角が小さい場合は、本変形例が有効である。また、液体噴射装置において使用するインクの粘度に応じて、テーパ角を小さく形成する必要がある場合は、本変形例は有効である。

（その他の変形例）
上記実施形態および変形例では、本発明の主旨である気泡を極力流路に滞留させずに排出させようとするために、第３の通孔３６と、第４の通孔３７と、第５の通孔３８の流路断面形状を同じ直径とし、各部材間に段差を設けなかったが、上述した特許文献１の如く段差を設けても差し支えない。上記実施形態および変形例によれば、設けた段差に滞留した気泡が離脱してノズル開口部３９に近づいても、形成したテーパ部によってインクがスムースに流れることから、液体噴射ヘッド３０外へ気泡を排出することができる確率は高くなる。

また、上記実施形態では、液体噴射ヘッド３０に形成された９つの流路は総て同じ形状の流路であることとしたが、前述したインクカートリッジに応じた液体噴射ヘッド３０ごとに噴射するインクの種類に合わせて、それぞれ異なるテーパ部を形成した流路とすることとしてもよい。つまり、上記第４変形例において言及したが、粘度が異なる種類のインクを液体噴射ヘッド３０から噴射する場合は、インクの粘度に応じたテーパ角を有するテーパ部を形成する。こうすれば、圧電素子７による圧力室３５への加圧に応じて、それぞれ適切なインク量のインク滴をノズルから噴射するように、インクの流れ方を調節することができる。

また、上記実施形態では、連通流路の流路壁面の断面形状が直線的に漸減するテーパ部を形成することとして説明したが、これに限らず、例えば流路壁面の断面形状が２次曲線や放物線で近似されるような形状にして連通流路の流路断面積を漸減することとしてもよい。プレス加工において形成できる形状に応じて、流路断面積を漸減する形状を決めればよい。

また、上記実施形態では、ノズル数が９つである液体噴射ヘッドとして説明したが、これに限らず、さらにノズル数を増加したり増減したりしてもよい。

また、上記実施形態では、キャリッジ２０に液体噴射ヘッド３０が４つ搭載されていることとして説明したが、これに限らず、さらに液体噴射ヘッド３０の数を増加したり増減したりしてもよい。また、各液体噴射ヘッド３０を一つの液体噴射ヘッド体として形成することとしてもよい。

また、上記実施形態では、液体噴射ヘッド３０を搭載した液体噴射装置として、液体としてのインクを噴射するインクジェットプリンタ１０として説明したが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、ガラス基板や樹脂基板に機能液を噴射して、配線パターンの形成を行う製造装置やカラーフィルタの製造装置など、液体を噴射できる方式を用いて機能液を噴射することによって、画像や図形、文字などを被噴射対象物に記録する装置でも同様に実施できるものである。

また、上記実施形態では、インク滴を噴射させる方法として圧電素子７を用いる方式として説明したが、これ以外に発熱体を用いてインク滴を噴射させる所謂サーマル方式としてもよい。

本発明の一実施形態となるインクジェットプリンタの概略構造図。 本実施形態にける液体噴射ヘッドに形成された圧力室の構造説明図。 （ａ），（ｂ）は、連通流路に形成されたテーパ部を説明する説明図。 （ａ）〜（ｃ）は、テーパ部をプレス加工で形成する場合の説明図。 第２変形例におけるノズルプレートとスペーサ部材の断面図。 第３変形例において、リザーバからノズル開口部までのインクの流路を示す断面図。 第４変形例において、連通流路に形成したテーパ部を示す説明図。

符号の説明

１…ノズルプレート、２…スペーサ部材、３…インク供給部材、４…蓋部材、５…スペーサ部材、６…振動板、７…圧電素子、１０…インクジェットプリンタ、１１〜１４…インクカートリッジ、１７…フレーム、１８…クリーニングボックス、２０…キャリッジ、２１…ガイド、２５…印刷用紙、２６…駆動モータ、２８…プラテン、３０…液体噴射ヘッド、３１…インク供給口、３２…リザーバ、３３…第１の通孔、３４…第２の通孔、３５…圧力室、３６…第３の通孔、３７…第４の通孔、３８…第５の通孔（連通流路）、３８ａ…第５の通孔、３９…ノズル開口部、３９ａ…ノズル開口部、４０…キャリッジモータ、４１…キャリッジベルト、４５…フレキシブル基板、５０…メイン基板、６０…サブ基板。

Claims (7)

1. 液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
   前記液体の流路となるノズルが穿設されたノズルプレートと、
   前記ノズルプレートに固着され、前記ノズルの開口部に連通し前記液体の流路となる連通流路を形成する流路形成部材と、を少なくとも備え、
   前記流路形成部材は、
   前記液体の噴射に伴って発生する前記液体の流れ方向において、前記連通流路の流路断面積が、前記ノズルプレートとの固着部分に近づくにつれて漸減するように、前記連通流路を形成することを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記流路形成部材は、前記連通流路のうちの少なくとも一部に、テーパ部を形成することによって前記連通流路の流路断面積を漸減することを特徴とする液体噴射ヘッド。
3. 請求項２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記流路形成部材は、前記ノズルプレートとの固着部分から前記テーパ部を形成することを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 請求項２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記流路形成部材は、前記ノズルプレートとの固着部分から所定の範囲内においては前記テーパ部を形成しないことを特徴とする記録ヘッド。
5. 請求項２ないし４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記流路形成部材は、前記連通流路に流れる前記液体の粘度に応じたテーパ角を有するテーパ部を形成することを特徴とする液体噴射ヘッド。
6. 請求項２ないし４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記ノズル内には所定のテーパ角を有するテーパ部が形成され、前記連通流路に形成されたテーパ部は、前記ノズル内に形成されたテーパ部と略同一の前記テーパ角を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。

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